一種利用余熱獲取冷風的技術的制作方法
【專利摘要】本發明專利涉及空氣調節技術領域,特別是一種采用斯特林發動機利用余熱獲取冷風的技術。其特點在于:該技術是利用斯特林發動機(2)從熱源(1)吸取熱量,并輸出軸功,通過傳動機構(3)驅動風扇(4)轉動,風扇(4)轉動加速了空氣流動,風扇(4)吹出的空氣穿過濕簾(5),促進了濕簾(5)上水分的蒸發,水分蒸發過程中從周圍空氣中吸熱,導致風扇(4)從濕簾吹出的空氣溫度降低,該技術同時起到給空氣降溫和加濕的作用。本發明專利技術能夠充分利用生產及生活中的各種余熱,將其高效率的轉換為動力,同時實現了降溫和加濕的雙重功能,有效實現了廢熱的二次高效利用,摒棄了傳統加濕器功能的單一和能源利用的浪費,充分體現了節能、環保、多用途的特點。
【專利說明】
一種利用余熱獲取冷風的技術
技術領域
[0001]本發明專利涉及空氣調節技術領域,特別是一種采用斯特林發動機利用余熱獲取冷風的技術。
【背景技術】
[0002]—般認為,工作地點有散熱比較大的生產性或非生產性熱源,導致工作環境氣溫較高就是高溫作業場所。如冶金工業的煉焦、煉鐵、乳鋼等車間;機械制造工業的鑄造、鍛造、熱處理等車間;陶瓷、玻璃、搪瓷、磚瓦等工業的爐窯車間;火力發電廠和輪船的鍋爐間;甚至是夏季的家庭或餐廳廚房等。這些生產場所的環境特點是氣溫高、熱輻射強度大,而相對溫度較低,形成干熱環境。高溫作業場所中,由于高溫的影響,會對作業人員的生產操作、身體健康以及設備材料及物質的使用和儲存等方面產生不良影響,另外還可能誘發火災、爆炸事故等。目前對上述高溫作業場合的保護措施主要有以下幾種:一是安裝空調裝置,這種方式只適用于空間較小的家庭或餐廳廚房,缺點是需要額外耗功,向室外釋放熱量;二是對有空間較大的車間,采用開天窗、加換風扇等自然通風的方法,或者在工人作業范圍內開啟風扇,這些方法都不能根本解決車間內干熱的狀況,同時風扇耗功也會向車間內放出熱量。
[0003]綜上所述,目前高溫作業場合缺乏一種建立在節能減排的基礎上的有效的降溫加濕的技術。
【發明內容】
本發明專利針對上述情況,提出一種利用這些高溫作業場合的余熱作為斯特林發動機的輸入能量,斯特林發動機驅動風扇轉動,風扇吹動濕簾,得到冷風的技術,由于該冷風機利用了水分蒸發吸熱的原理,所以同時具有對空氣降溫和加濕的作用。
[0005]本發明的有益效果是:I)、本發明專利中所采用的斯特林發動機適用于多種熱源形式,包括常規能源和新能源,其更適用于余熱回收利用及太陽能利用,且能夠在相對較小溫差下工作。與現有的各種動力設備相比,其更容易與余熱相結合,其適用和發展前景更加廣闊。2)、本發明專利技術能夠充分利用生產及生活中的各種余熱,將其高效率的轉換為動力,同時實現了降溫和加濕的雙重功能,有效實現了廢熱的二次高效利用,摒棄了傳統加濕器功能的單一和能源利用的浪費,充分體現了節能、環保、多用途的特點。3)、本發明專利所涉及的技術中利用生產生活中的余熱,無其他額外能耗,不僅節能,也控制了空調工作過程中廢熱向環境的排放,同時減少了制冷劑的使用,環境友好。
[0006]—種利用余熱獲取冷風的技術,結合圖1說明其技術特點:
該技術是利用斯特林發動機(2)從熱源(I)吸取熱量,并輸出軸功,通過傳動機構(3)驅動風扇(4)轉動,風扇(4)轉動加速了空氣流動,風扇(4)吹出的空氣穿過濕簾(5),促進了濕簾(5)上水分的蒸發,水分蒸發過程中從周圍空氣中吸熱,導致風扇(4)從濕簾(5)吹出的空氣溫度降低,該技術同時起到給空氣降溫和加濕的作用。
[0007]進一步,本發明專利所述的一種利用余熱獲取冷風的技術,其熱源(I)可以是廚房爐灶余熱,汽車排氣余熱,工業生產過程中的余熱,太陽能。
[0008]進一步,本發明專利所述的一種利用余熱獲取冷風的技術,驅動風扇(4)的額定功率不大于斯特林發動機(2)的輸出軸功功率。
[0009]進一步,本發明專利所述的一種利用余熱獲取冷風的技術,斯特林發動機(2)的冷卻氣缸(6)位于遠離加熱氣缸(7)和熱源(I) 一側。
[0010]進一步,本發明專利所述的一種利用余熱獲取冷風的技術,濕簾(5)要保持充分濕潤。
[0011]進一步,本發明專利所述的一種利用余熱獲取冷風的技術,斯特林發動機(2)內部的工作介質為不可燃氣體,如空氣、氦氣。
[0012]一種利用余熱獲取冷風的技術原理如下:
本發明專利所涉及的一種利用余熱獲取冷風的技術是一種基于余熱利用的斯特林發動機獲取涼風的方法。該技術利用外部熱源(I)對斯特林發動機(2)加熱氣缸(6)進行加熱,通過斯特林發動機(2)內部做功工質在加熱氣缸(6)中膨脹和冷卻氣缸(7)中的壓縮作功產生動力,從而通過傳動機構(3)驅動風扇(4)轉動;風扇(4)出風口設置濕簾(5),風吹過濕簾
(5)加速濕簾(5)中水分的汽化,該過程中水發生相變吸收大量熱量,使溫度降低。
[0013]本發明專利中所涉及的斯特林發動機(2)包括加熱氣缸(6)和冷卻氣缸(7),以及傳動機構(3),加熱氣缸(6)和冷卻氣缸(7)相互連通,其內部的做功工質為空氣或者氦氣,當加熱氣缸(6)吸熱后,其內部的氣體做功工質受熱膨脹推動活塞做功的同時工質進入冷卻氣缸(7),冷卻氣缸(7)位于遠離熱源的一側溫度較低,工質在冷卻氣缸(7)內受冷收縮,比體積減小,在活塞的作用下,氣體工質又返回加熱氣缸(6)中,如此往復,帶動傳動機構
(3)連續轉動,輸出軸功,從而帶動風扇(4)轉動。斯特林發動機具有熱功轉換效率高,低溫差啟動的優點,適合于本發明專利中所要解決的高溫環境下的降溫問題。
[0014]本發明專利所涉及的降溫加濕功能的實現:風扇(4)吹出的空氣穿過濕簾(5),加速了濕簾(5)表面水分的蒸發,該水分的蒸發需要吸收周圍空氣環境中的熱量,導致周圍空氣溫度降低,因此可以造成該冷風機吹出的空氣為濕冷空氣,從而達到降溫加濕的目的。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發明所涉及的一種利用余熱獲取冷風的裝置示意圖
【具體實施方式】
[0016]以該技術應用于廚房爐灶附近的降溫加濕為例。斯特林發動機(2)的加熱氣缸(6)從爐灶周圍吸取熱量,并輸出軸功,通過傳動機構(3)驅動風扇(4)轉動,風扇(4)轉動加速了空氣流動,風扇(4)吹出的空氣穿過濕簾(5),促進了濕簾(5)上水分的蒸發,水分蒸發過程中從周圍空氣中吸熱,導致風扇(4)從濕簾(5)吹出的空氣溫度降低。驅動風扇(4)的額定功率不大于斯特林發動機(2)的輸出軸功功率。斯特林發動機(2)的冷卻氣缸(6)位于遠離加熱氣缸(7)及爐灶的一側,濕簾(5)要保持充分濕潤,該冷風機的斯特林發動機(2)內部的工作介質應為不可燃氣體,如空氣、氦氣,不能用氫氣等可燃氣體。
[0017]綜上所述,以上僅為本發明的較佳實施例而已,并非用于限定本發明的保護范圍。凡在本發明的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種利用余熱獲取冷風的技術,其特點在于: 該技術是利用斯特林發動機(2 )從熱源(I)吸取熱量,并輸出軸功,通過傳動機構(3 )驅動風扇(4)轉動,風扇(4)轉動加速了空氣流動,風扇(4)吹出的空氣穿過濕簾(5),促進了濕簾(5)上水分的蒸發,水分蒸發過程中從周圍空氣中吸熱,導致風扇(4)從濕簾吹出的空氣溫度降低,該技術同時起到給空氣降溫和加濕的作用。2.根據權利要求1所述的一種利用余熱獲取冷風的技術,其熱源(I)可以是廚房爐灶余熱、汽車排氣余熱、工業生產過程中的余熱及太陽能。3.根據權利要求1所述的一種利用余熱獲取冷風的技術,驅動風扇(4)的額定功率不大于斯特林發動機(2 )的輸出軸功功率。4.根據權利要求1所述的一種利用余熱獲取冷風的技術,斯特林發動機(2)的冷卻氣缸(6)位于遠離加熱氣缸(7)和熱源(I) 一側。5.根據權利要求1所述的一種利用余熱獲取冷風的技術,濕簾(5)要保持充分濕潤。6.根據權利要求1所述的一種利用余熱獲取冷風的技術,斯特林發動機(2)內部的工作介質為不可燃氣體,如空氣、氦氣。
【文檔編號】F24F5/00GK105864931SQ201610253406
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月22日
【發明人】王 華, 張劉鋼, 王紅星, 陳小磚, 宋軍
【申請人】河南理工大學